Solar Heating and Cooling for a Sustainable Energy Future in Europe - Sintesi conclusiva

Solar Heating and Cooling for a
Sustainable Energy Future in Europe

Vision
                            Sintes
Potential                            i conc
Deployment Roadmap                            lusiva
Strategic Research Agenda

Sintesi conclusiva
L’energia solare termica è una fonte di riscaldamento estremamente conveniente e
rappresenta inoltre una tecnologia che non fa affidamento su risorse energetiche scarse o
limitate. Essa ha il potenziale per coprire il 50% dell’intero fabbisogno di riscaldamento. Per
raggiungere tale obiettivo sono necessari l’espansione delle tecnologie esistenti e lo sviluppo
di nuove tecnologie per nuovi settori quali edifici per appartamenti e industrie. Le nuove
applicazioni, quali l’accumulo stagionale compatto, le applicazioni industriali (fino a 250 °C) e
il raffreddamento solare, richiedono ricerca.

Nel presente documento si descrivono le tendenze attuali, le prospettive tecnologiche e la
visione futura per il 2030. Infine si fornisce il tracciato operativo per il raggiungimento di tale
prospettiva. L’agenda strategica di ricerca e l’infrastruttura di ricerca necessarie per il
raggiungimento degli obiettivi sono descritte nei capitoli 8 e 9.

La visione, il tracciato operativo e l’agenda di ricerca sono stati sviluppati dalla Piattaforma
Tecnologica Europea per l’Energia Solare Termica (European Solar Thermal Technology
Platform - ESTTP). Essa è stata fissata all’interno della ESTTP dalla Federazione Europea
dell’Industria del SolareTermico (European Solar Thermal Industry Federation - ESTIF) e
dalla Agenzia Europea dei Centri di Ricerca per le Energie Rinnovabili (European Renewable
Energy Research Centres Agency – EUREC Agency). Circa 100 esperti leader nel campo
della ricerca e delle applicazioni nel solare termico hanno cooperato nella piattaforma per la
redazione di questo rapporto.

I principali risultati di questo rapporto sono:

Stato attuale

      • Il fabbisogno di riscaldamento e raffreddamento rappresenta il 49% dell’intero
        fabbisogno energetico in Europa e si riferisce per la maggior parte a temperature
        medio-basse (fino a 250°C).
      • Le tecnologie necessarie per la copertura pressoché totale di tale fabbisogno sono
        disponibili o possono essere sviluppate.
      • Le applicazioni del solare termico non dipendono da fonti limitate e l’energia solare
        è disponibile dappertutto.
      • L’energia solare termica è già adesso una tecnologia avanzata per quanto riguarda la
        preparazione di acqua calda sanitaria ed il riscaldamento degli ambienti, con
        un’elevata percentuale di diffusione in alcuni Paesi.

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Visione 2030

      • Il solare termico può coprire il 50% dell’intero fabbisogno termico, se tale
        fabbisogno viene dapprima ridotto mediante misure per il risparmio energetico.
      • Per raggiungere tale obiettivo è necessario sviluppare e mettere in atto nuove
        applicazioni. Le principali sono la costruzione di nuovi edifici con sistemi solari
        integrati, la ristrutturazione di edifici esistenti, le applicazioni industriali fino a 250
        °C, l’impiego di calore solare per il riscaldamento e il raffreddamento urbani.

La Figura 1 mostra in che modo può essere raggiunto questo obiettivo a lungo termine della
Visione e come ciò sia diviso in tecnologie attuali (business as usual), penetrazione avanzata di
mercato (tramite lo sviluppo di nuove tecnologie e settori applicativi) e nuove applicazioni
che richiedono ricerca e sviluppo (R&S) per poter essere diffuse (come l’accumulo termico
compatto ed i collettori ad alta temperatura)

                   Figura 1: crescita dell’uso dell’energia solare termica in diversi scenari
                   (fonte: ESTIF, 2008)

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La figura 2 mostra il rapporto tra questo obiettivo del 50% e l’intero fabbisogno termico.
Innanzitutto il fabbisogno energetico può essere ridotto del 40% e poi per tale fabbisogno
ridotto il solare può contribuire al 50% nel lungo termine (circa nel 2050). Nel grafico è
inclusa la suddivisione per settore di applicazione.

                   Figura 2: contributo del solare termico al fabbisogno termico EU per
                   settore, supponendo la riducibilità dell’intero fabbisogno termico
                   mediante il risparmio energetico e l’incremento del 40%
                   dell’efficienza per il 2030. (Fonte: AEE INTEC, 2008)

Tracciato operativo

Il tracciato operativo mostra la ricerca, lo sviluppo e le dimostrazioni che sono necessari per
lo sviluppo dei principali campi di applicazione: edifici residenziali & commerciali, calore per
processi industriali, dissalazione, trattamento dell’acqua e riscaldamento urbano. Oltre agli
sviluppi tecnologici sono descritte anche le questioni di mercato.

L’agenda strategica di ricerca

Per raggiungere l’obiettivo di fornire il 50% del fabbisogno termico, è necessario sviluppare
una nuova generazione di tecnologie solari termiche per nuove aree di applicazione. Le
principali nuove applicazioni sono: sistemi solari combinati che fanno uso di accumulo
stagionale compatto, collettori ad alta temperatura per applicazioni industriali e
raffreddamento solare.

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Le principali sfide per la ricerca sono:

      • •Lo sviluppo di sistemi compatti di accumulo di calore efficiente a lungo termine. La
        tecnologia di accumulo dovrebbe rendere possibile l’accumulo di calore in estate
        per l’uso invernale in modo efficiente dal punto di vista dei costi.
      • •Lo sviluppo di nuovi materiali per sistemi solari. Sono necessari nuovi materiali
        perché i materiali attualmente impiegati hanno prestazioni tecniche limitate e
        potrebbero teoricamente essere sostituiti con varianti più economiche.
      • •La ricerca di base finalizzata al miglioramento del raffreddamento solare, dei
        collettori solari ad alta temperatura e della dissalazione solare.

Per ogni campo di applicazione si descrive in dettaglio lo sviluppo industriale e la ricerca di
base necessari.

L’infrastruttura di ricerca

L’Infrastruttura di Ricerca necessaria per realizzare l’Agenda di Ricerca è data dalla
collaborazione strutturata di istituti di ricerca e industria.

Essa include:

      • un Network RD&D (Ricerca, Sviluppo e Dimostrazione);
      • un Laboratorio Europeo Associato dedicato al raffreddamento solare e al calore di
        processo; e
      • Centri Regionali per lo Sviluppo del Raffreddamento Solare e del Calore di
        Processo per dimostrazione, trasferimento tecnologico e formazione.

Azioni future

Per raggiungere gli obiettivi è necessaria una serie di attività, che vanno dalla ricerca di base
alla promozione, perché il solare termico include sia applicazioni efficienti dal punto di vista
dei costi (come gli scaldaacqua solari in regioni soleggiate), sia tecnologie completamente
nuove (come l’accumulo termo-chimico compatto). Lo sviluppo dei mercati attuali ne
rappresenta la base. Con tali tecnologie esistenti è possibile sviluppare nuove aree di
applicazione, come il calore industriale e le abitazioni multifamiliari. Il miglioramento delle
tecnologie può aprire ulteriormente questi mercati ed espanderli al raffreddamento solare,
alla dissalazione solare e alle applicazioni ad alta temperatura. La ricerca di base dovrebbe
condurre ad una nuova generazione di tecnologie solari come l’accumulo stagionale di calore
termico ed una nuova generazione di sistemi solari con migliorato rapporto
prezzo/prestazione.

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Solar Heating and Cooling
for a Sustainable Energy Future in Europe

Imprint
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(ESTTP).

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